& EV Tech Europe Digital Days

(1)

The Battery Show

& EV Tech Europe Digital Days 2021

Kork

PET-Schaum

PE-Schaum, Trobloc FR Carbonfaser

Sigrapreg PET-Wabenvlies

Mikrosandwich-Systeme und multiples Mikro-Sandwich mit Peelcore

Materialhybride

(2)

Inhalt Kork

PET-Schaum

PE-Schaum, Trobloc FR Carbonfaser

Sigrapreg PET-Wabenvlies

Mikrosandwich-Systeme und multiples Mikro-Sandwich mit Peelcore Materialhybride

Seite 4 6 8 10 12 14 16

Nachhaltig gestaltete Batterietechnik bietet neue Perspektiven und zahlt sich aus

Die Gaugler & Lutz GmbH & Co. KG stellt sich als innovativer Partner für Elektromobilität und für die Batterie- branche vor. Batterien für Mobilität und Industrie müssen echte Alleskönner sein: hoher Energiegehalt, gutes Leistungs- und Ladeverhalten, gute Systemintegration bei maximaler Sicherheit, geringem Gewicht, langer Lebensdauer-das Ganze umweltverträglich und zum besten Preis perfekt in eine Leichtbau-Platform integ- riert-dieses sind nur einige Kriterien die es zu erfüllen gilt.

Auch hohe Entwicklungskosten und lange Entwicklungszyklen stellen Batterieproduzenten und Anwender vor Herausforderungen, weiterhin sehen sie sich mit der immer häufiger gestellten Frage nach dem ganzheitli- chen Ressourcenverbrauch konfrontiert.

Sicherlich gibt es zur Begegnung dieser Anforderungen keine Ansätze die Quantensprünge darstellen, aber neue Materialien und Prozesse für nachhaltig gestaltete Batteriegehäuse, deren Einbausituation und Leicht- bau-Fahrzeugkomponenten allgemein, bieten erweiterte technische Möglichkeiten, schonen Ressourcen und machen sich im Geldbeutel bemerkbar.

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht mit anschließenden Erläuterungen zu Materialien sowie Anwendungen für nachhaltige Produkte für den Bereich EV und Batteriegehäuse aus unserem Haus.

(3)

Sandwich-Kernmaterial, jede eingesetzte Tonne entzieht der Atmosphäre 73 Tonnen CO2!

Haben Sie schon einmal von thermoplastisch armiertem und thermisch umformbarem Kork in einem Metall- sandwich gehört, oder von einem Kork-Flachsgewebe-Prepreg-Sandwich?

Unsere exklusive Kooperation mit der Firma Amorim-Korkcomposites als weltgrößtem Korkprodu- zenten bietet ein breites Spektrum an Möglichkeiten.

Ab 2021 wird für den Bereich Verkehr und Gebäude eine CO2-Abgabe von 25 € pro Tonne erhoben. Diese Ab- gabe steigt bis zum Jahr 2025 auf 55 € pro Tonne. Der Einsatz einer Tonne Kork spart durch dessen positiven Carbon-Footprint 73 Tonnen CO2 ein.

Eine einfache Rechnung veranschaulicht sehr nachdrücklich den dann auch geldlichen Aspekt des Einsatzes:

bereits im Jahr 2021 spart der Einsatz einer Tonne Kork über 1800 Euro CO2-Abgabe ein. Amorim CoreKork bietet weiterhin vermutlich die vielseitigsten Eigenschaften aller Kernwerkstoffe.

Eigenschaften:

• positiver Carbon-Footprint und in höchstem Maße ökologisch. Korkeichen werden alle 9 Jahre geschält, nicht geschlagen, nach dem Schälen sind sie bestrebt sofort eine neue Rinde zu bilden und entziehen dabei der Atmosphäre große Mengen CO²!

• mechanisch hochwertig, sehr dauerhaft

• schlagresorbierend/energieverzehrend/rückstellend

• vibrationsmindernd

• akustisch entkoppelnd

• schallmindernd

• thermisch isolierend

• brandhemmend

• sehr temperaturbeständig

• in dünnen Stärken freie Formgebung

• dichtend

• sehr geringe Wasseraufnahme

• optimiert das Crashverhalten von Carbonstrukturen

Anwendungen:

• Batterie-Gehäusewanne

• Seperatoren, Fachwerkstruktur

• Gehäusedeckel

• in Crashprofilen

• Batterie-Rahmen und Zellmodultrennung

• Dichtungen

• Unterfahrschutz

• Leichtbau-Interieur

• Karosseriekomponenten mit unterschiedlichen Deckschichten wie Carbon, Flachs, Aluminium, Stahl

Verarbeitungsverfahren:

• Verpressen, Verkleben

• Umformen

• Handlaminat

• Vakuuminfusion und RTM

• Prepreg-Autoclav-Verfahren (Vorteil: Kork ist kein Thermoplast)

Kork

Glasgewebe-Epoxy-Kork-Sandwich, z. B. für Batterie-Gehäusedeckel Kork-Carbon-Prepreg-Sandwich mit Insert und Kork-Flachs-Prepreg-Sandwich

(4)

Leichtes, recyklingfähiges, emissionsarmes Kernmaterialsystem mit äußerst vielseitigen Verarbeitungsmöglichkeiten

PET-Schaum ist schon fast universell einsetzbar.

Die Produktfamilie Airex T92 (hohe mechanische Performance gepaart mit hoher Schadentoleranz), Airex T90 (zusätzlich mit Brandhemmung) sowie Airex T10 (mit sehr gleichmäßiger Oberfläche) bietet für Batteriegehäu- se, Zwischenböden, Ladesäulen-Infrastruktur, Leichtbau-Interieur u.v.m. ein riesiges Anwendungsspektrum.

Die hervorragende thermische Bearbeitbarkeit ermöglicht sowohl schnelles Prototyping, als auch große Serien.

PET-SCHAUM

Glasgewebe-PET-Schaum-Sandwich mit rückseitiger Aluminiumauflage

Eigenschaften:

• sehr gute mechanische Eigenschaften

• hohe Ermüdungsbeständigkeit und gute Deckschichthaftung

• ein außergewöhnliches Maß an thermischer Bearbeitbarkeit wie Umformen, Verstrecken , Komprimieren, Verschweißen , Insert-Placement by heat, Hitzekaschieren von Metalldeckschichten

• niedriger Energieaufwand bei der Herstellung, beste Recyklingfähigkeit

• geringe Toxizität

• sehr gute Langzeit-Thermostabilität

• sehr gute thermische Isolation

• kein Abgasen, dadurch fast Schwundfrei

• Wasser- und Lösemittelbeständig

• Brandhemmung (T90) EN 13501, FAR 25853, DIN 4102 B1, NF F16-101

• hohe Verarbeitungstemperaturen

• sehr gute chemische Beständigkeit

• hohe Festigkeit gegen elektrischen Spannungsüberschlag

• in höheren Dichten verschraubbar

Anwendungen:

• Seperatoren, Fachwerkstruktur

• Gehäusedeckel

• Batterie-Rahmen und Zellmodultrennung

• Unterfahrschutz

• Leichtbau-Interieur

• Karosseriekomponenten mit unterschiedlichen Deckschichten wie Carbon, Flachs, Aluminium, Stahl

• Infrastrukturanwendungen wie Ladesäulengehäuse, Induktionsabdeckungen, Serviceklappen

• Thermoformen

• thermisches Aufkaschieren

• Verpressen, Verkleben z.B. mit Aluminium, Edelstahl, HPL, thermplastisches faserverstärktes Organ- blech, ABS, etc.

• Handlaminat

(5)

Polyethylenschaum als brandgehemmtes Material für die Systemintegration

Trobloc FR ist ein sehr leichtes, gut dämpfendes und preisgünstiges PE-Material welches zur Optimierung der Einbausituation von Batterieeinheiten dienen kann. Dieser sehr gut bearbeitbare, brandgehemmte, feinzellige, und glatte PE-Weichschaum eignet sich hervorragend für alle Bereiche in denen die schonende Platzierung von elektrischen Funktionseinheiten wie Batteriegehäusen notwendig ist. Der gute thermische Isolationsfaktor unterstützt das Thermomanagement wo dies gefordert ist.

PE-SCHAUM TROBLOC FR

Trobloc 30 NFR - Sandwich mit Aluminium

Eigenschaften:

• sehr feinzellig

• sehr leicht (33 kg/m³)

• hochelastisch, trotz Brandhemmung

• erfüllt die Brandnormen DIN 4102 B1, UNE 23727 und NF P 92507 jeweils M1

• wasserbeständig

• hohe Betriebstemperatur bis 100°C

• thermisch kaschierbar

• sehr gut thermisch isolierend

Anwendungen:

• thermische Isolationskörper

• Füllklötze

• Energieabsorber

• Profilfüller

• Verkleben , z.B. mit Metallen, oder Kunststoffen

• Fräsen, Schleifen, mechanische Bearbeitung generell

• thermisches Kaschieren

• thermisches laminieren

(6)

hochfestes Leichtbau-Strukturmaterial

Carbon weißt eine außerordentlich hohe Steifigkeit auf, daher lassen sich extrem leichte und gleichzeitig feste Strukturen erzeugen. Gaugler & Lutz bietet Sigratex-Carbonhalbzeuge in einer sehr umfassenden Sortierung an.

Neben Geweben und Multi-/Monoaxial-Gelegen umfasst das Portfolio auch Carbon-Oberflächenvliese, Ro- vings und Bandwaren für alle Leichtbau-Anwendungen, für elektrisch leitfähige Leichtbau-Komponenten und für alle Bauteile die auch bei Temperaturwechseln eine sehr hohe Dimensionsstabilität aufweisen müssen.

CARBONFASERN

Batterie-Gehäusesegment mit Carbon-Kork Crashprofil

Eigenschaften:

• sehr hohe mechanische Festigkeit

• sehr hohe thermische Beständigkeit

• sehr korrosionsfest

• elektrisch leitfähig

• thermisch sehr neutral und dimensionsstabil

• gute optische Eigenschaften

Anwendungen:

• Gehäusedeckel

• Leichtbau-Strukturen wie Zwischenböden und Komponenten der Systemintegration

• Karosseriekomponenten

• Unterfahrschutz

• Infrastrukturanwendungen wie Ladesäulengehäuse, Induktionsabdeckungen

• Verarbeitungsverfahren:

• Autoklaven-Verfahren

• Verpressen als thermoplastischesOrganoblech mit Carbonanteil

• Handlaminat

• Faser-Wickeltechnik

• Pultrusionsprofile

(7)

Leichtes, vorimprägniertes sowie drapierfähiges Kernmaterial für effektive Prozesse in Karos- serie- und Batteriegehäusebau

Sigrapreg ist ein Epoxy-Kernwerkstoff-Prepreg-System auf Basis des PET-Wabenvlieses Lantor Soric TF 1,5.

Dieses dünne Kernmaterial bietet schon enorme Steifigkeits- und Schadenstoleranzgewinne in Sandwich-Lami- naten. Das zur Anwendung kommende Epoxy-System ist sehr gut mit den marktüblichen EP-Systemen kompa- tibel (im Einzelfall zu verifizieren).

SIGRAPREG PET-WABENVLIES

SGL Carbon

Eigenschaften:

• vorimprägniert mit Dichte 0,6

• hochfest

• schadenstolerant

• sehr hohe Laminatgüte bei gleichmäßiger Harzverteilung

• drapierfähig

• Plotterfähig

• ermöglicht gute Oberflächen

• als Multilayer-Aufbau einsetzbar

Anwendungen:

• Karosserie-Bauteile

• Gehäuse-Wannen

• Gehäuse-Deckel

• Unterfahrschutz

• Infrastrukturanwendungenomponenten

• Autoklaven-Verfahren

• Heisspressen

(8)

Geschälter, sehr gleichmäßiger und staubfreier Dünnschaum PEELCORE mit vielseitigen Gestaltungs- und Hy- bridisierungsmöglichkeiten im Rahmen eines Multiplen-Multi-Sandwiches das auch als Hybrid eingesetzt werden kann. Hierbei können die besten Eigenschaften unterschiedlicher Werkstoffe miteinander kombiniert werden.

MICROSANDWICH-SYSTEME UND

MULTIPLES MIKRO-SANDWICH MIT PEELCORE:

PEELCORE - hauchdünne Materialbögen aus Kernmaterial

Eigenschaften:

• aus vielen Schaumtypen erzeugbar

• bereits sehr dünn, je nach Schaumtyp bereits dünner als 1 mm, herstellbar

• gut drapierbar

• staubfrei

• aus unterschiedlichen Schaumtypen stammend kombinierbar

• als Multilayer, auch mit Zwischentragschicht als multipler Sandwichaufbau einsetzbar

Anwendungen:

• Karosserie-Bauteile

• Gehäuse-Wannen

• Einhausungen von Funktionseinheiten

• Seperatoren

• Energieabsorber

• Infrastrukturanwendungen

• Leichtbau-Interieurten

• Autoklaven-Verfahren (je nach Schaumtyp)

• Heiss-, und Kaltpressen

• Verkleben

• Umformen

• Handlaminat

• optional jeweils mit Zwischenschicht

(9)

MATERIALHYBRIDE

Verschiedene Dünnwand-Hybride, teilweise mit Zwischenschicht; das Schnittbild zeigt einen Hybrid aus: Glasgewebe-Laminat, Kork, Glasgewebe-Epoxy-Zwischenschicht, Sigrapreg-Wabenvlies und Flachs. Dieser Aufbau ist steif, sehr gut dämpfend, schlagresorbierend, temperaturfest, brandgehemmt, thermisch leicht isolierend, nachhaltig, mechanisch gut und gleichzeitig dünnwandig

Eigenschaften und Anwendungen:

• Gewichtsmindernde Gehäuse bei hoher mechanischer Performance: Carbon, PET-Schaum, Aluminium, Sigrapreg, Kork

• Thermische Isolation in Gehäuse und Batteriedeckel: PET-Schaum, Trobloc FR, Kork

• Vibrationsminderung in der gesamten Struktur: Kork, Sigrapreg

• Stoßfestigkeit/Crashsicherheit, bzw. Sideimpact: Aluminium, PET-Schaum,Carbon, Sigrapreg, Kork

• Sicherheit gegen Auslaufen und Ausgasen/ Korrosionsfestigkeit: PET-Schaum, Glas-Laminate, Kork

• Formvariabilität, dadurch gute Systemintegration und hohe Designfreiheit bei Karosserie, Batteriewanne, Interieur: PET-Schaum, Carbon, Sigrapreg, Kork

• Elektrische Isolation wo gewünscht, wie die elektrische Trennung von Zellen: PET-Schaum

• Elektrische Leitfähigkeit wo gewünscht: Carbon

• Abdeckung eines breiten Temperaturspektrums: PET-Schaum, Carbon, Aluminium, Kork

• Brandgehemmte Gehäuse/geringer flame-spread: PET-Schaum (T90), Carbon, Aluminium, Kork

• Materialien für leistungsfähige und dünnwandige Strukturen bei niedriger Bauhöhe: PET-Schaum, Car- bon, Sigrapreg, Aluminium, Kork

• Verkleben

• thermisches Kaschieren

• Thermopressen

• Laminieren

• RTM

• Vakuuminfusion und Weitere...

Grundlage für optimierte Bauteileigenschaften

Die Kombination der besten Eigenschaften unterschiedlicher Materialien für die besten technischen Lösungen, unterstützt durch PEELCORE, Sigrapreg sowie unsere umfangreichen Erfahrungen mit Kork und PET-Schaum.

Materialhybride aus PET-Schaum, Kork, Stahl, Aluminium, verschiedenen Thermoplasten und Carbon in unterschiedlichen Konfigurationen können dem Bauteil eine optimierte Charakteristik verleihen.

Dabei können die Schichten in dünner Materialstärke fast wie ein Laminat geschichtet werden. Neben der Aus- wahl der einzelnen Schichten kann über deren Dicke und Anzahl genau da wo eine bestimmte Eigenschaft ge- wünscht ist, der Materialaufbau angepasst werden. Mittels Zwischenschichten wie GFK, oder auch einer ther- moplastischen Kontaktfolie können sowohl die Produktionstechnologie, als auch die Eigenschaft des Bauteils beeinflusst werden.

(10)

Kontakt

Gaugler & Lutz GmbH & Co. KG Habsburgerstraße 12

73432 Aalen-Ebnat Telefon: +49 7367 9666-0 E-Mail: info@gaugler-lutz.de